基于TLA+的AFDX冗余管理算法的改进

为了在航空应用中得到更加安全可靠的通讯系统,就目前普遍应用的标准以太网可能会出现的问题,提出了用行为时序逻辑TLA对AFDX冗余管理算法进行形式化分析。在适当的环境中,根据安全性、活性、可用性3个性质,得到两个冗余管理的推论,根据这些性质和推论,提出了3个冗余管理算法,并用TLA+语言进行详细的描述。通过模型检测,表明出RMA13为最优算法。

AFDX以太网冗余管理的算法设计

为了实现AFDX以太网的冗余发送功能,文中通过研究AFDX以太网协议,分析AFDX冗余调度管理的概念和冗余发送过程中顺序号的定义与作用,根据顺序号的定义来分析数序号在接收端与发送端的作用,然后设计冗余调度算法。根据该算法设计的端系统的实际应用表明,该算法可靠准确,达到了设计的要求。

基于时延分析的AFDX智能网络管理模型全局调度算法研究

为了更好地解决航空电子AFDX网络在应用上的不确定性问题,通过对AFDX网络时延进行分析,在建立AFDX智能网络管理模型的基础上提出了全局调度算法,该算法从AFDX网络全局角度出发,动态实时地调整调度算法、平衡网络负载,通过NS-2进行网络仿真,结果显示此算法能够有效地减少数据的最大延迟抖动,明显提高了AFDX网络的数据传送效能,更好地满足了航空电子网络数据传输的实时性要求,使AFDX网络运行更加高速可靠。

AFDX网络冗余管理技术分析

为实现AFDX以太网的冗余管理功能,分析了AFDX网络冗余管理技术和冗余管理接收与发送帧过程中的完整性检查以及冗余管理配置参数最大偏移参数(Skew Max)。文中根据完整性检查来分析顺序号在接收端与发送端的作用以及冗余管理配置参数,设计了冗余管理算法。并对设计的冗余管理算法进行了仿真验证,结果表明,该设计的冗余管理算法可靠准确,设计符合ARINC664 Part7规定的协议要求。

千兆三余度AFDX帧管理的形式化建模与验证

为了提升新一代航空电子全双工交换以太网(AFDX)网络的传输速率和余度设计可靠性,在AFDX网络标准的基础上(ARINC 664 p7),建立千兆三余度AFDX网络的帧管理机制模型并进行了形式化建模,而且实现了AFDX网络标准中描述的SkewMax机制。使用UPPAAL形式化工具对千兆三余度AFDX网络帧管理机制进行形式化验证,验证帧管理机制的完整性检查及冗余管理功能的可用性。结果表明,千兆三余度AFDX网络帧传输过程中不存在死锁。此外,针对标准AFDX的冗余管理中一个帧的丢失可能会导致其冗余备份的丢失的现象,提出在接收端设置一个队列,记录那些比连续帧更晚到达的冗余备份的帧序号,从而减少不必要的丢帧,提高QoS和数据完整性。形式化验证的结果可以作为千兆AFDX网络标准制定和实际应用的参考。

具备冗余单元的电池组管理算法研究

原有的冗余电池组电池管理算法采用的直接切换或等时间间隔切换算法,都存在不能使电池组放电达到尽可能大等问题。为了充分挖掘电池组冗余条件下的续航能力,提出新的冗余电池组管理算法。通过对剩余电量的冗余组合最大值估算法,推算出冗余电池组的置换顺序和时间点,实现冗余电池组的最佳算法。文章讨论了该算法的可行性,并给出理想条件下的模拟实验,最后分析了模拟实验结果。

航空全双工交换以太网冗余管理机制研究

围绕AFDX系统中的冗余管理问题,针对冗余帧发送时间间隔SkewMax,进行了较为深入地分析与研究,利用Network Calculus对AFDX网络进行建模,并定量分析其数据包的延迟抖动,提出了较为有效的冗余管理算法SKRM。然后,运用时序自动机模型的验证工具UPPAAL,对所提出的SKRM冗余管理算法进行仿真验证。结果证明,SKRM冗余管理算法是有效的,可以保证航电网络数据传输可靠性要求。

基于PROPHET路由算法的缓冲区管理

DTN网络一般采用基于消息复制的随机路由策略,由于网络中存在大量的消息副本,因此会导致中间节点缓冲区占用大,出现拥塞。为此,从冗余控制角度出发,基于PROPHET路由算法,设计用于缓冲区管理的3种机制,包括消息副本数量的控制、数据包生存期的动态设置以及已成功传输数据包的主动删除。通过限制消息副本数和删除多余消息,降低网络中消息副本总量,从而减轻节点负载。实验结果表明,在网络资源有限的情况下,上述3种机制能提高消息的成功传输率,降低网络开销。

书目数据库中的数据冗余及检测算法的设计

直到目前,冗余书目记录还是困扰编目人员的主要问题。为了最大程度减轻记录的冗余程度,业界不断开发出新的冗余检测算法。提出冗余记录检测算法的新的设计思路,从设计目标出发,定义算法的应用步骤,然后选择MARC字段作为匹配键,确定匹配鉴定的方法,到最后删除处理重复记录。

Gnutella网络的连接管理

Gnutella是完全分布式、无结构的对等网络.它采用洪泛式的消息广播机制,使网络具有高鲁棒性和高动态性的同时,也使网络产生了呈指数级增长的冗余消息.在解析Gnutella网络消息广播机制的基础上,指出了Gnutella网络丢弃某些连接的必要性和可行性,提出了根据传输带宽和机器处理各种消息时所耗费的时间和资源,来划分Gnutella网络中消息的优先级.把评价搜索引擎性能的F-Measure参数引入连接管理中,在保障消息可达率的同时,通过计算丢弃某些冗余连接.该解决方案由丢弃连接管理算法(discarding connection management algorithm,简称DCMA)实现,还给出了算法实例和对算法的讨论.

基于飞行试验的AFDX总线采集技术研究

针对C919飞机航电AFDX总线测试需求,设计了基于FPGA的数据采集设备,实现了AFDX航电总线的100%原始数据转发、实时解析功能。主要阐述了AFDX总线采集需要实现的功能和采集方案,详细介绍了AFDX数据采集设备的软硬件设计,分别进行了仿真测试和航电实验室测试,经验证AFDX采集模块对机载AFDX总线无干扰,整个实验测试结果正确,AFDX采集设备工作稳定、可靠,可以满足AFDX总线数据的测试需求。

基于CAN总线的机载机电综合管理平台设计

鉴于CAN总线的诸多优点,设计了一种基于CAN总线的机载机电综合管理半物理仿真平台,详细说明了该仿真平台中的各个组成部分和功能,利用该仿真平台可以对机电系统进行数字仿真和半物理仿真,并引入远程接口单元(RIU)和CAN热冗余结构来保证系统的可靠性和容错性,将优先级和时间片轮转调度算法结合,实现了对系统的综合管理。

新一代航空总线协议AFDX

AFDX最早应用在空中客车的A380上,是当今航电总线类产品中的最新产品。与ARINC429和MIL-STD-1553相比,AFDX在速度、通信方式、信息类型等方面都有很大的优势,减少了各种连线的数量和重量,是未来航电总线产品的主流。

基于IEC 62439-3的智能变电站通信网络冗余设计

针对智能变电站的网络冗余问题,分析了IEC 62439-3中的并行冗余协议(PRP),研究了基于PRP的网络拓扑结构及故障恢复时间。阐述了双连接节点(DANP)结构和冗余实现的原理,对冗余采取的丢弃算法和冗余软件构架进行了分析。为了更好地实现冗余,软件设计引入了冗余网络的监测与管理方案。测试结果表明,在以PRP为基础的智能变电站网络中,网络的安全性和实时性能得到很好的保障。

支撑交通管理综合信息平台的信息挖掘模型

本文分别从结构化信息源和非结构化信息源两个角度探讨支撑交通管理综合信息平台的信息挖掘模型,提出利用粗糙集理论的基本原理,对于其属性约简进行改进。在保证原有属性不变的条件下,削减了冗余信息,并可实现基于数据库存储数据的动态数据挖掘模型,避免了将大量数据从数据库中基于主题倒入数据仓库的传统数据挖掘模式。通过上述算法,不仅提高了信息挖掘的效率,而且可以实时在线信息挖掘,相对于传统的挖掘模式,本文提出的方法更适用于当前基于网络的交通管理综合信息平台的实际应用。

AFDX航空通信协议及其核心技术研究

航空全双工交换式以太网(AFDX)标准,是一种满足大中型民用及军用飞机综合化航空电子系统互联互通的拓扑网络,成为下一代航空通信网络的最佳手段。AFDX通信网络利用成熟的、高速商用标准以太网IEEE802.3通信原理以及网络结构,在通信协议和拓扑结构上采用全双工、双冗余、虚拟链路、冗余管理和AFDX交换技术等措施,使之满足航空电子系统对高带宽、低延迟、高可靠性、强实时性的通信服务质量要求。在深入理解AFDX网络背景的基础上,详细分析了AFDX网络的协议架构及其关键技术,说明了AFDX网络的发展趋势,为后续对AFDX网络的研究与工程应用进一步奠定了基础。

AFDX测试软件开发及验证研究

航空电子全双工通信以太网交换(AFDX)是一个基于标准定义的电子和协议规范,用于在航空子系统之间交换数据,能够从一个交换机桥接到其他的交换机内部网络。这个稳定性的网络允许连接冗余(双物理连接)来保证带宽和服务质量。AFDX还允许连接其他标准总线(ARINC429或者MIL-STD-1553),并且允许通过网关和路由与其他的适应ARINC-664但非确定的网络进行通信。基于此,笔者重点探讨了上位机测试软件的开发过程及验证测试,希望能够为相关研究提供借鉴。

航空电子全双工交换式以太网分析

为满足对航空电子系统数据网络提出的高速数据传输、实时性、高稳定性和低周期性的要求,介绍了一种新型高速的总线协议——全双工交换式以太网(AFDX),首先介绍了其体系结构和组成,然后对其设计中使用的虚拟链路隔离、虚拟链路调度、冗余管理等关键技术作了详细介绍。

安全多播通信密钥更新中UKA方法的分析与改进

UKA是安全多播通信中密钥分发的一种常用打包算法 ,本文分析了UKA算法的特点和冗余密钥的成因 ,从三个角度讨论了如何减少冗余密钥 :加权密钥分发 (WKA)在减少冗余密钥方面的作用、密钥树度数与需要分发的总密钥数的关系。

如何提高Tricon ESD系统在50万吨/年合成氨应用中的可靠性及可用性

本文论述了生产装置在配套了Tricon三重冗余ESD系统、高性能仪表及仪表回路冗余结构等硬件配置,保证控制系统在高可靠性条件下,如何正确有序地维护系统,升级更新设备硬件及软件、设置ESD系统的逻辑算法及合理的人为干预信号处理过程,充分发挥ESD系统保安全的同时最大限度兼顾可用性,保证生产装置经济合理的长周期连续运行。